首次适应算法 内存分配

操作系统实验报告课程名称：操作系统实验题目：首次适应算法姓名： ****专业班级： *********** 学号： ************* 指导老师： *****一、实验目的在计算机系统中，为了提高内存区的利用率，必须给电脑内存区进行合理的分配。

本实验通过对内存区分配方法首次适应算法的使用，来了解内存分配的模式。

二、实验要求1.内存大小初始化2.可以对内存区进行动态分配，采用首次适应算法来实现3.可以对已分配的内存块进行回收，并合并相邻的空闲内存块。

三、实验内容把一个作业装入内存，按照首次适应算法对内存区进行分配，作业结束，回收已分配给该作业的内存块，并合并相邻的空闲内存块。

四、实验结果运行效果：1.初始化内存区大小，并添加作业，选择1添加作业2. 当作业大小超过存储块大小时，分配失败。

3.选择3，可查看内存分配情况4.选择2回收内存5.添加新作业6.回收C作业，相邻的空闲内存块合并。

五、实验总结首次适应算法要求空闲分区链以地址递增的次序链接。

在分配内存时，从链首开始查找，直到找到一个大小能满足要求的空闲分区为止；然后按照作业大小，从该分区中划出一块内存空间分配给请求者，余下的空闲区仍留在空闲链中。

若从链首到链尾都不能找到一个能满足要求的分区，则此次分配失败。

这里，我采用数组的方式，模拟内存分配首次适应算法，动态的为作业分配内存块。

可以根据作业名称回收已分配的内存块，当空闲内存块相邻时，则合并。

通过此次的实验，让我对内存分配中首次适应算法更加熟悉，在此基础上，我也测试最佳适应算法（best_fit）和最坏适应算法（worst_fit），并对其进行了比较分析，从比较中我发现，针对同一个问题，解决的方法不止一种，而且不同的方法所要消耗的资源和时间也不相同，根据不同的要求，方法的优劣也不同，可以说方法是解决问题的一种模式，随环境不同而体现出优越性。

六、实验附录程序源代码：#include <stdio.h>#include <string.h>#include <iostream>int neicun=200;//内存块默认大小int fqNum=1;//已使用分区数目，进程数目=fqNum-1#define number 100//进程数量struct fqinfo//分区信息{int start;//开始位置int end;//结束位置char name;//进程名称int capactity;//进程大小或者分区块大小int flag;//分区使用标记，0：未使用 1：已使用 2:回收或者合并的分区 3:尾部}fqlist[number];int init_neicun();//初始化内存大小int first_fit(char name,int size);//首次适应算法int fenpei();//为进程存储区int showit();//显示进程int menu();//功能菜单int Memory_recovery();//内存回收int exit();//退出系统int main(){init_neicun();//初始化内存大小menu();return 0;}int menu(){int select;printf("\n---------------------------------------\n");printf(" 1: 添加进程 2: 回收内存\n");printf(" 3: 查看内存分配 4: 退出\n");printf("---------------------------------------\n");printf("please input you choice:");scanf("%d",&select);switch(select){case 1:fenpei();break;case 2:Memory_recovery();break;case 3:showit();break;case 4:exit();break;}menu();return 0;}int init_neicun(){for(int i=0;i<number;i++){fqlist[i].name='$';fqlist[i].start=0;fqlist[i].end=0;fqlist[i].capactity=0;fqlist[i].flag=0;}printf("请输入内存大小:");scanf("%d",&neicun);printf("内存大小neicun=%d\n",neicun);fqlist[0].capactity=neicun;fqlist[0].start=0;fqlist[0].end=neicun-1;fqlist[0].flag=3;return 0;}int fenpei(){getchar();char m;int n;printf("请输入进程的名称和大小（空格分隔）：");scanf("%c %d",&m,&n);first_fit(m,n);return 0;}int first_fit(char jname,int size){//printf("name=%c,size=%d,number=%d\n",jname,size,number);//int count=0;int flag=0;//默认情况分配失败 1时分配成功int sum=0;for(int i=0;i<number&&flag==0;i++){if(fqlist[i].flag!=1){//当某一分区不在使用时if(fqlist[i].capactity>size){//printf("fenpei name=%c,size=%d\n",jname,size);if(i<number-1){//分配内存，已使用内存块增加for(int j=number-1;j>i;j--){fqlist[j]=fqlist[j-1];}fqlist[i+1].name='$';fqlist[i+1].start=sum+size;fqlist[i+1].end=fqlist[i].end;fqlist[i+1].capactity=fqlist[i].capactity-size;fqlist[i+1].flag=fqlist[i].flag;}fqlist[i].name=jname;fqlist[i].start=sum;fqlist[i].end=sum+size-1;fqlist[i].capactity=size;fqlist[i].flag=1;fqNum++;//进程数目增1//需要把以后的分区块往后一个位置flag=1;}else{//当未使用的分区块大小不足时sum=sum+fqlist[i].capactity;}}else{//当该分区块在使用时sum=sum+fqlist[i].capactity;//count++;//记录已查询出的分区块个数}}if(flag==1)printf("已为进程%c分配内存区！\n",jname);elseprintf("为进程%c分配内存区失败！\n",jname);return 0;}int Memory_recovery(){int flag=0;//标记回收是否成功 0：失败 1：成功int sflag=0;//int tflag=0;//char jname='z';getchar();//吸收空白键printf("请输入进程名称:");scanf("%c",&jname);for(int i=0;i<number;i++){if(fqlist[i].name==jname){fqlist[i].name='$';fqlist[i].flag=2;//表示为回收的内存区flag=1;fqNum--;}}if(flag==1)printf("进程%c结束，内存回收成功！\n",jname);elseprintf("进程%c无法结束，内存回收失败！\n",jname);//将连续的已回收的内存区合并while(flag<3){for(i=0;i<number-1;i++){if(fqlist[i].flag==0||fqlist[i].flag==2){if(fqlist[i+1].flag!=1){if(fqlist[i+1].flag==3){fqlist[i].end=fqlist[i+1].end;fqlist[i].capactity=fqlist[i].capactity+fqlist[i+1].capactity;fqlist[i].flag=fqlist[i+1].flag;for(int j=i+1;j<number-1;j++){fqlist[j]=fqlist[j+1];}i=number;flag++;}else{fqlist[i].end=fqlist[i+1].end;fqlist[i].capactity=fqlist[i].capactity+fqlist[i+1].capactity;fqlist[i].flag=fqlist[i+1].flag;for(int j=i+1;j<number-1;j++){fqlist[j]=fqlist[j+1];}}}}}flag++;}return 0;}int showit(){//显示进程情况int count=0;printf("进程名称开始位置结束位置进程大小状态\n");for(int i=0;i<number-1&&count<fqNum;i++){printf("%5c%10d%12d%10d",fqlist[i].name,fqlist[i].start,fqlist [i].end,fqlist[i].capactity);if(fqlist[i].flag==1){printf(" 已使用\n");count++;}else if(fqlist[i].flag==3){printf(" 尾部\n");count++;}else if(fqlist[i].flag==2){printf(" 未使用\n");}else if(fqlist[i].flag==0){printf(" 未使用\n");}}return 0;}int exit(){printf("按任意键退出.....\n");exit(0);return 0; }。